Czy warto budować strop drewniany? Zasady montażu stropu belkowego z drewna
Stropy z belek drewnianych stosowane są głównie w budynkach o konstrukcji drewnianej, ale nie tylko. Strop drewniany - poznaj jego zalety i dowiedz się, jakie zasady obowiązują przy budowie i izolacji stropów belkowych.
Autor: Andrzej Szandomirski
Połączenie kondygnacji schodami wymusza zrobienie otworu w stropie i wycięcie jego fragmentu. Jeśli krótsza jest tylko jedna belka, jej koniec podpiera się słupem, który przejmuje obciążenia i przenosi je na podłogę na gruncie lub strop niższej kondygnacji
Drewno to bardzo wdzięczne tworzywo! Wymaga jednak od wykonawcy ponadprzeciętnej staranności, dbałości o szczegóły i nieco szerszej wiedzy budowlanej niż tylko podstawowa – choćby znajomości ograniczeń drewna oraz nowoczesnych technologii. Gdy to wszystko zostanie połączone, drewno odwdzięczy się nam nie tylko wspaniałym wyglądem i urokiem naturalnego materiału, ale również trwałością i praktyczną użytecznością. Stropy drewniane są przede wszystkim znacznie - nawet kilkakrotnie - lżejsze od żelbetowych. Wykonuje się je z elementów na tyle lekkich, że można je ułożyć bez użycia dźwigu.
Tradycyjne stropy belkowe
Stropy drewniane w przeciwieństwie do żelbetowych montowane są "na sucho": mogą więc być obciążane zaraz po wykonaniu i nie wprowadzają do budowanego domu wilgoci technologicznej. Są jednak od tych drugich dużo "głośniejsze", nawet wtedy gdy zastosuje się dodatkowe zabiegi zwiększające ich izolacyjność akustyczną.
Stosuje się je najczęściej w domach murowanych lub drewnianych, wznoszonych metodą tradycyjną. Pierwowzory stropów belkowych można spotkać zarówno w zabytkowych pałacach, jak i wiejskich chałupach. Konstrukcja takich stropów składa się z opartych na ścianach belek (bali z drewna litego lub klejonego) i ułożonej na belkach podłogi z desek, najlepiej łączonych na wpust i wypust. Orientacyje wymiary belek to: 20-40 cm wysokości, 8-20 cm szerokości i do 15 m długości. Rozstaw poszczególnych belek jest dość duży – waha się w granicach 60-150 cm. Pomiędzy belkami układa się izolację akustyczną z wełny mineralnej. Na pierwszej podłodze z desek, zwanej białą podłogą, układana jest zwykle druga, ozdobna podłoga lub parkiet. Od spodu można zamontować sufit podwieszany, który osłoni elementy konstrukcyjne. Można też zostawić konstrukcję odsłoniętą, co ma swoje walory dekoracyjne. Wszystkie elementy stropu muszą być wówczas dokładniej wykonane. Tradycyjne stropy drewniane mogą być ozdobnie wykończone i nadawać wnętrzu niepowtarzalny klimat. Zużywa się na nie jednak znaczne ilości drewna i aby osiągnąć dobry efekt – trzeba powierzyć ich wykonanie dobremu cieśli: z tych powodów są stosunkowo drogie.
Lekkie drewniane stropy żebrowe
Tę współczesną odmianę stropów drewnianych stosuje się przede wszystkim w domach wykonywanych w technologii lekkiego szkieletu drewnianego. Ich konstrukcja składa się z gęsto (przeważnie co 30-60 cm) rozmieszczonych żeber i poszycia. Żebra są wykonane z bali grubości 4-5 cm i wysokości dostosowanej do obciążeń i rozpiętości stropu (zwykle 20-28 cm). Wykonuje się je z drewna litego, drewna klejonego, a także z drewnianych, drewnopochodnych lub drewniano-stalowych dwuteowników. Ich długość dochodzi do 5 m. Żebra, czyli belki stropu, są wzajemnie usztywnione przewiązkami z desek lub skratowaniem z drewnianych łat albo taśm stalowych. Poszycie stropu, przyklejone i przybite od góry do żeber, wykonuje się ze sklejki, z płyt wiórowych zwykłych i OSB, rzadziej z desek. Od spodu konstrukcja osłonięta jest sufitem z płyt gipsowo-kartonowych, który nie tylko stanowi gotowe do malowania wykończenie stropu, ale także zwiększa jego odporność ogniową. Konstrukcja stropu wypełniona jest wełną mineralną, która zwiększa jego izolacyjność akustyczną i odporność ogniową (osłania belki stropowe przed dostępem ognia). Lekkie stropy drewniane są od tradycyjnych znacznie tańsze i łatwiejsze do wykonania, ale nie mają już takiego uroku – w budynku wyglądają jak zwykłe stropy płytowe.
Stropy drewniane belkowo-żebrowe
Jest to połączenie stropu belkowego z żebrowym. Jego elementami nośnymi są belki i żebra, przy czym żebra opierają się na belkach lub mogą być do nich doczepione za pośrednictwem specjalnych metalowych wsporników. Rozpiętość tego stropu, podobnie jak belkowego, dochodzi do 15 m. Wbrew pozorom do jego budowy zużywa się mniej drewna. Koszt materiału jest więc niższy, ale za to robocizna jest droższa niż w przypadku stropów belkowych lub żebrowych.
Jak zbudowany jest strop drewniany
Każdy strop drewniany składa się z belek nośnych i poszycia. Poszycie przenosi obciążenie użytkowe z podłogi na belki stropowe, które z kolei przenoszą je na elementy podpierające niższej kondygnacji – słupy i ściany. Czasem obciążenie z belek stropowych przenoszone jest całkowicie lub częściowo na inne belki (podciągi, dźwigary) i dopiero z nich na podpory. Takie najprostsze konstrukcje świetnie nadają się na stropy pod użytkowym poddaszem w domach letniskowych, gdzie można nie martwić się o ich akustykę. Deski podłogowe łączone na pióro i wpust są zamocowane do belek stropowych i spełniają tam równocześnie funkcję podłogi wyższej kondygnacji, poszycia konstrukcyjnego stropu oraz sufitu niższej kondygnacji. Belki z heblowanych kantówek rozstawione co 1 m będą mogły mieć rozpiętość między podporami od 4,5 do 6 m.
Dlaczego trzeba dociążyć strop drewniany?
Taki lekki strop, ważący zaledwie 35-40 kg/m2, świetnie przenosi obciążenia. Jego ugięcia mieszczą się w rozsądnych granicach, ale zazwyczaj ma bardzo dużą podatność na drgania – masa chodzącego po nim człowieka jest na tyle duża w stosunku do masy stropu, że normalnemu użytkowaniu towarzyszą drgania, które często bywają bardzo nieprzyjemne dla mieszkańców. Jest to mniej odczuwalne, gdy na stropie pojawia się więcej ciężkich elementów wyposażenia mieszkania: łóżko, stół, biurko, szafka z książkami. Aby uniknąć nieprzyjemnych drgań, strop drewniany trzeba zatem dociążyć.
Strop drewniany: odpowiednie dociążenie
Najprościej można to zrobić, układając na poszyciu z desek, płyt OSB lub sklejki klasyczną podłogę pływającą: płytę wygłuszającą (na przykład z twardej wełny mineralnej), folię rozdzielającą, jastrych o grubości 5 cm oraz posadzkę. Masa stropu wzrośnie wtedy czterokrotnie – do 150-160 kg/m2. Dzięki temu również poprawią się jego parametry akustyczne. Niestety, nic za darmo. Cięższy strop wymaga bardziej wytrzymałej konstrukcji.
Wzmocnienie konstrukcji stropu belkowego
Aby utrzymać rozstaw belek i ich rozpiętość, trzeba by zastosować kantówki o wymiarach na przykład 12 x 26 cm, a to już potężne belki. Wcale nie jest łatwo znaleźć w Polsce drzewo, z którego można wyciąć 6-metrową belkę o takim przekroju, a na strop będzie potrzeba ich kilkanaście. W dodatku drewno musi być wysezonowane, co oznacza, że materiał należałoby zamówić mniej więcej 2 lata przed terminem rozpoczęcia prac przy stropie. Jak sobie z tym poradzić? Jest kilka możliwości. Jedna z nich to zmniejszenie rozstawu belek, na przykład do 80 cm, co pozwoli proporcjonalnie zmniejszyć ich szerokość (ale nigdy wysokość!) do 10 cm. Można również zamówić w wytwórni belki wykonane z drewna klejonego lub zastosować drewnopochodne dwuteowniki. Te ostatnie są jednak dużo mniej atrakcyjne wizualnie od belek z drewna litego czy klejonego.
Strop zespolony - ciekawa metoda na dociążenie
Jest jeszcze jeden ciekawy sposób ociążenia stropu z jednoczesną poprawą jego wytrzymałości. To tak zwany strop zespolony, w którym ściskana żelbetowa płyta o grubości 6-8 cm współpracuje konstrukcyjnie z drewnianymi belkami nośnymi, podobnie jak to się dzieje w typowym żelbetowym stropie płytowo- żebrowym. To już poważna konstrukcja inżynierska, która musi być odpowiednio zaprojektowana i dokładnie wykonana.
Akustyka stropów belkowych
Piętą achillesową stropów drewnianych jest ich akustyka. Strop belkowy z poszyciem z desek podłogowych nie stanowi między pomieszczeniami właściwie żadnej bariery w przenoszeniu dźwięków powietrznych, na przykład rozmowy. Co więcej, często staje się swoistym pudłem rezonansowym dla dźwięków uderzeniowych (kroki, upadek przedmiotów, stukania, trzeszczenie itp.). Aby poprawić komfort akustyczny, trzeba go odpowiednio wyciszyć.
Wyciszenie stropu drewnianego
Warto tu zastosować warstwę wygłuszającą z wełny mineralnej (10-15 cm) ułożoną luźno między poszyciem a sufitem – wyciszy ona głównie dźwięki powietrzne. Jeszcze skuteczniejsze będzie dodanie sufitu podwieszanego z płyt gipsowo-kartonowych z przekładką z miękkiej pianki polietylenowej oraz przekładki elastycznej (na przykład pasków z gumy technicznej) pomiędzy belkami a poszyciem – zwiększy to izolacyjność od dźwięków uderzeniowych. Niestety, sufit podwieszany całkowicie ukryje drewnianą konstrukcję stropu, dlatego stosuje się go tylko tam, gdzie drewno jest wyłącznie materiałem konstrukcyjnym, a nie wykończeniowym. Efekt akustyczny poprawi ułożenie na poszyciu stropu podłogi pływającej. Nie musi ona koniecznie mieć warstwy dociążającej z gładzi cementowej lub jastrychu.
Sposób na głośny strop drewniany
Drewniane stropy nie tylko słabo wyciszają dźwięki powstające w pomieszczeniach, ale również same je generują. Pod wpływem przemieszczającego się obciążenia uginają się co chwilę inne fragmenty poszycia stropu i belek stropowych – jest to normalny efekt pracy każdej konstrukcji stropowej. Odkształcające się elementy drewniane ocierają się o siebie, powodując skrzypienie. Dodatkowo z biegiem lat połączenia poszycia i belek wykonane za pomocą zwykłych gładkich gwoździ mają tendencję do luzowania się w drewnie. Zwiększają przez to wzajemne ruchy elementów i dodają tarcie między łącznikami a drewnem, co w efekcie potęguje skrzypienie stropu. Aby uniknąć tych wszystkich przykrych konsekwencji, należy przestrzegać kilku prostych zasad:
- zaprojektować strop o odpowiedniej sztywności, która zapewni, że odkształcenia elementów (a co za tym idzie – ich wzajemne ruchy) będą niewielkie przy przewidywanym obciążeniu ruchomym (dociążenie stropu gładzią cementową jest tutaj również bardzo pomocne);
- do połączeń stosować wyłącznie gwoździe skrętne lub pierścieniowe, a jeszcze lepiej wkręty do drewna;
- dodatkowo kleić elementy poszycia do belek stropowych lub stosować przekładkę z elastycznego materiału (filc, guma);
- w czasie montażu poszycia zadbać, aby dokładnie przylegało do belek stropowych, ściskało przekładki lub wycisnęło nadmiar kleju;
- zachować dylatacje (przerwy) między deskami lub płytami poszycia (2-4 mm), aby elementy nie ocierały się o siebie krawędziami pod wpływem obciążenia zmieniającego swoje położenie na stropie. Warto pamiętać, że drewno rozszerza się pod wpływem wilgoci i mniejsze szczeliny pozostawione latem w czasie montażu poszycia mogą się całkowicie zamknąć w okresie jesiennym lub wiosennym, co zwiększy ryzyko ocierania się krawędzi;
- w przypadku poszycia łączonego na pióro i wpust najlepiej zastosować klejenie złączy;
- nie dopuszczać do przeciążenia stropu ponad projektowane obciążenie zarówno na etapie budowy, jak i w czasie użytkowania. Oczywiście gdy strop będzie użytkowany okazjonalnie (na przykład pod poddaszem w domu letniskowym), można zrezygnować z niektórych wymagań, choćby klejenia. Nie warto jednak iść na kompromis w wypadku stropu, który będzie użytkowany intensywnie przez wiele lat.
Osadzenie belek stropowych w ścianie
Inaczej belki opiera się na ścianie z bali, inaczej na ścianie szkieletowej, podciągu czy słupie, a jeszcze inaczej na ścianie murowanej lub wieńcu żelbetowym. Są tradycyjne sposoby mocowania belek (na przykład wręby) i nowoczesne (na przykład stalowe złącza ciesielskie). Inaczej opiera się belki stropu szkieletowego (wysokie i smukłe), inaczej klasycznego (nieco niższe i krępe). Przekrój podporowy powinien być zabezpieczony przed zwichrowaniem i obróceniem – szczególnie w wypadku wysokich smukłych belek. Podczas montażu belki w ścianie murowanej należy oddzielić ją przekładką z papy, zabezpieczającą przed podciąganiem wilgoci z muru. Najlepiej osadzać ją na warstwie zaprawy, która jeszcze nie związała – zapewni to równomierne przekazywanie obciążenia z belki na mur, bez koncentracji naprężeń niszczących lokalnie drewno i sprawiających, że jest ono w tym miejscu bardziej podatne na gnicie. Warto unikać szczelnego „zamknięcia” końców belek w murze. Brak swobodnego przepływu powietrza wokół belki będzie sprzyjał rozwojowi korozji biologicznej.
Ustawianie ścian działowych na stropie z drewna
Ściany prostopadłe do belek można opierać bezpośrednio na stropie, natomiast ściany równoległe wymagają odrębnego podparcia, gdyż zwykle samo poszycie nie jest wystarczająco wytrzymałe, aby przenieść ich ciężar oraz przewidywane obciążenia użytkowe. Bezpośrednio pod planowaną ścianą działową powinna się znaleźć belka stropu, a w wypadku obciążonych ścian – podwójna belka lub belka szersza niż pozostałe. Gdy ściany są lekkie i nie są dodatkowo obciążone, zazwyczaj wystarczy wstawienie między dwie belki stropowe krótkich poprzecznych elementów, tak zwanych wymianów, które rozłożą ciężar ściany na dwie sąsiednie belki stropowe.
Działówki na stropie z widocznymi belkami
Sytuacja komplikuje się w wypadku stropów, których belkowanie ma być widoczne z dołu. Są wtedy tylko dwa rozwiązani:
- takie zaprojektowanie układu belek, aby pod każdą ścianą działową biegnącą równolegle znajdowała się belka stropu,
- ukrycie wszystkich wzmocnień w warstwach wygłuszających strop.
Jakie ściany na drewnianym stropie
Ściany działowe na stropach drewnianych wykonuje się zazwyczaj z płyt gipsowo-kartonowych mocowanych do szkieletu z systemowych profili stalowych albo do szkieletu drewnianego. Ustawia się je na poszyciu, na przekładce z materiału tłumiącego (filc, guma). Można je stawiać bezpośrednio na belkach, lecz jest to kłopotliwe ze względu na konieczność dodania elementów podpierających krawędzie poszycia dochodzące do ściany. Na stropie drewnianym można też wymurować ściany z betonu komórkowego lub pustaków ceramicznych. Wymaga to nie tylko dokładnego określenia ich położenia na stropie, ale również zaprojektowania stropu o większej nośności i znacznie mniejszych ugięciach.
Strop żelbetowy: wideo
Strop żelbetowy można wykonywać na wiele sposobów - zobacz nasz poradnik wideo. Najsolidniejszy jest strop monolityczny, w całości wykonywany na budowie. Ponieważ wymaga on jednak stemplowania i pełnego deskowania, w domach jednorodzinnych wykonuje się zazwyczaj częściowo prefabrykowane stropy gęstożebrowe. Prefabrykacja takiego stropu polega na wcześniejszym przygotowaniu w wytwórni niektórych jego elementów: pustaków i belek stropowych. Wykonanie takiego stropu na budowie jest mniej pracochłonne niż monolitycznego. Najszybciej robi się strop żelbetowy z płyt całkowicie prefabrykowanych, pod warunkiem że montaż odbywa się "z kół", to znaczy płyty po przewiezieniu na budowę są układane na ścianach bezpośrednio z samochodu. Zróżnicowana oferta rynkowa sprawia, że nietrudno dobrać strop, który spełni nasze oczekiwania zarówno co do ceny, jak i szybkości wykonania.
Sprawdź ciekawe projekty z kolekcji Muratora:
